地埋管换热器及换热系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及地埋管换热器结构及强化换热技术，尤其涉及一种地埋管换热器及换热系统。
【背景技术】
[0002]地埋管换热器是利用地下土壤具有温度较为稳定的特性，通过深埋于建筑物周围土壤中的管路系统与土壤之间进行热交换的装置。土壤中的管路系统与建筑物内的管路系统内分别通有循环流体，在冬天，土壤作为热源，循环流体吸收土壤中的热量，通过热泵机组提供给建筑物进行供暖；在夏天，土壤作为冷源，循环流体吸收建筑物内的热量，通过热泵机组向土壤排放。与传统的燃煤、燃气供暖方式和空调制冷方式相比，地埋管换热器仅需要消耗少量的电能，即可达到相同的供暖或制冷效果，运行费用低，且不产生任何有害物质，节能环保。
[0003]目前，地埋管换热器主要包括至少两根地埋管，地埋管是竖直向下插入土壤中，两根地埋管的底部通过U形端头连接后形成U形结构。为了避免两根地埋管相互缠绕，在两根地埋管之间还设置有管卡，以保证地埋管之间的水平间距。沿着地埋管的深度方向上，每隔2m至4m设置一个管卡，用于将两根地埋管分隔开并使其相对位置固定。在地埋管和管卡安装完毕，回填土壤的过程中，由于管卡的横向阻隔，极容易导致其下方的土壤不能被压实，容易出现空气穴，增加了回填土壤的热阻，导致传热效果恶化。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种地埋管换热器及换热系统，用于提高土壤回填密实程度，提高传热效率。
[0005]本发明实施例提供一种地埋管换热器，包括:至少两根地埋管、连接两根地埋管底部的U形端头、以及用于固定至少两根地埋管的连接件；其中，每根地埋管的外表面设有延展臂，所述延展臂在所述地埋管中心线方向上的长度与地埋管的长度相等；所述延展臂中远离所述地埋管的端部设有第一卡接部，所述连接件上设有至少两个用于与所述第一卡接部连接的第二卡接部。
[0006]如上所述的地埋管换热器，所述第一卡接部在垂直于所述地埋管中心线的平面上的投影为T字形，所述第二卡接部为T形槽。
[0007]如上所述的地埋管换热器，所述第一卡接部在垂直于所述地埋管中心线的平面上的投影为燕尾形，所述第二卡接部为燕尾槽。
[0008]如上所述的地埋管换热器，所述延展臂的数量为两个，两个所述延展臂以所述地埋管的中心线轴对称。
[0009]如上所述的地埋管换热器，所述第二卡接部的数量为两个。
[0010]如上所述的地埋管换热器，所述第二卡接部的数量为四个。
[0011]如上所述的地埋管换热器，所述地埋管的数量为四根，四根地埋管中的第一卡接部分别与所述连接件中的四个第二卡接部相连。
[0012]如上所述的地埋管换热器，所述地埋管包括聚乙烯层和金属层，所述聚乙烯层在所述金属层的外侧。
[0013]如上所述的地埋管换热器，所述金属层的内表面设有螺纹肋条。
[0014]本发明实施例还提供一种换热系统，包括:建筑物内部换热器、热泵以及如上所述的地埋管换热器，所述地埋管换热器深埋在建筑物附近的土壤内；所述地埋管换热器中地埋管的顶端经进液管和出液管与热泵的一端相连，所述热泵的另一端与所述建筑物内部换热器相连。
[0015]本发明实施例提供的技术方案通过在每个地埋管的外表面设置延展臂，且在延展臂中远离地埋管的端部设置第一卡接部，并采用具有能够与第一卡接部卡紧连接的第二卡接部的连接件将至少两根地埋管固定连接，避免地埋管在施工下管时相互缠绕。而且，延展臂在地埋管中心线方向上的长度与地埋管的长度是相等的，实现竖直方向上无阻隔，因此，在进行土壤回填的过程中，地埋管的周围的土壤都可以被压实，提高了回填土壤的密实程度，避免了空气穴的产生，降低了回填土壤的热阻，提高了传热效率。并且，与现有技术需采用多个管卡的方式而言，本实施例提供的技术方案能够降低施工难度。
【附图说明】
[0016]图1为本发明实施例提供的地埋管换热器的俯视剖面图；
[0017]图2为图1的主视图；
[0018]图3为本发明实施例提供的地埋管换热器中地埋管的俯视剖面图；
[0019]图4为本发明实施例提供的地埋管换热器中地埋管的主视剖面图；
[0020]图5为本发明实施例提供的地埋管换热器中一种连接件的俯视图；
[0021]图6为本发明实施例提供的地埋管换热器中另一种连接件的俯视图；
[0022]图7为本发明实施例提供的又一种地埋管换热器的俯视剖面图；
[0023]图8为本发明实施例提供的另一种地埋管换热器的俯视剖面图；
[0024]图9为本发明实施例提供的另一种地埋管换热器的俯视剖面图；
[0025]图10为本发明实施例提供的另一种地埋管换热器的俯视剖面图；
[0026]图11为本发明实施例提供的另一种地埋管换热器的俯视剖面图；
[0027]图12为本发明实施例提供的各组地埋管并联的结构示意图；
[0028]图13为本发明实施例提供的地埋管换热器中另一种连接件的俯视图；
[0029]图14为本发明实施例提供的另一种地埋管换热器的俯视剖面图；
[0030]图15为本发明实施例提供的地埋管换热器中另一种连接件的俯视图；
[0031]图16为本发明实施例提供的地埋管换热器中另一种连接件的俯视图；
[0032]图17为本发明实施例提供的另一种地埋管换热器中地埋管的俯视剖面图；
[0033]图18为本发明实施例提供的另一种地埋管换热器的俯视剖面图；
[0034]图19为本发明实施例提供的地埋管换热器中另一种连接件的俯视图；
[0035]图20为本发明实施例提供的另一种地埋管换热器的俯视剖面图；
[0036]图21为本发明实施例提供的另一种地埋管换热器中地埋管的主视剖面图；
[0037]图22为本发明实施例提供的另一种地埋管换热器中地埋管的主视剖面图；
[0038]图23为本发明实施例提供的地埋管换热器的传热计算模型示意图。
【具体实施方式】
[0039]图1为本发明实施例提供的地埋管换热器的俯视剖面图，图2为图1的主视图。如图1和图2所示，本实施例提供的地埋管换热器包括:至少两根地埋管1、连接两根地埋管I底部的U形端头2、以及用于固定至少两根地埋管I的连接件3。采用U形端头2将两根地埋管连接起来，形成一组U形结构，循环流体可在两根地埋管I和U形端头2中流动，循环流体可以为水或其它液体。两根地埋管的上端分别与进液管4和出液管5相连，进液管4和出液管5与热泵的一端相连，热泵的另一端与建筑物管路系统连接，以在地埋管换热器与建筑物管路系统之间进行热量传递。
[0040]其中，每根地埋管I的外表面设有延展臂11，延展臂11在地埋管I中心线方向上的长度与地埋管I的长度相等，地埋管I可以为圆筒形，则地埋管I的中心线即为地埋管I的轴线。从图2中看，在地埋管I的轴线方向上，延展臂11的上端面与地埋管I的上端面齐平，延展臂11的下端面与地埋管I的下端面齐平。
[0041]延展臂11可以与地埋管I为一体成形，也可以为独立的部件与地埋管I固定连接。
[0042]图1中的延展臂11中远离地埋管I的端部设有第一卡接部12，图5为本发明实施例提供的地埋管换热器中一种连接件的俯视图，如图5所示，在连接件3上设有至少两个用于与第一卡接部12连接的第二卡接部31。第一卡接部12与第二卡接